Dadansoddiad methiant o gasgen rwber paciwr cywasgu
Mae casgen rwber paciwr wedi'i drochi'n llwyr mewn olew ac yn cael ei weithredu o dan y ddaear. Mae'r moleciwlau toddyddion yn mynd i mewn i rwydwaith traws-gysylltiedig y sêl rwber, gan achosi iddo chwyddo. Mae dwysedd cadwyn rhwydwaith y system yn gostwng, mae'r pellter terfynell cyfartalog yn cynyddu, ac mae'r modwlws yn gostwng, fel y dangosir yn y ffigur isod. Disgrifiad enghreifftiol;
Mae'r broses chwyddo o seliau rwber traws-gysylltiedig yn cynnwys dwy ran: ar y naill law, mae'r toddydd yn ceisio treiddio i mewn i'r sêl rwber i achosi ei gyfaint i chwyddo; ar y llaw arall, mae ehangu cyfaint y sêl rwber yn achosi cadwyni moleciwlaidd y rhwydwaith i ymestyn i'r gofod tri dimensiwn, gan achosi i'r rhwydwaith moleciwlaidd ehangu. Mae'n cynhyrchu crebachiad elastig o dan straen, gan geisio crebachu'r rhwydwaith moleciwlaidd.
Pan fydd y ddau duedd gyferbyniol hyn yn canslo ei gilydd, cyrhaeddir cydbwysedd chwyddo, mae modwlws elastig y gasgen rwber paciwr yn lleihau, ac nid yw'r straen cywasgol yn newid, gan arwain at ostyngiad mewn perfformiad selio. Mae'r cynnydd yn y tymheredd yn cyflymu methiant sêl y gasgen rwber.
- Mae rhesymau eraill fel a ganlyn (ymlacio straen, heneiddio ocsigen thermol)
- Rheswm 1: Ymlacio straen
- O dan rym cywasgu echelinol y cetris rwber, mae wyneb gweithio'r cetris rwber mewn cysylltiad llwyr â'r wal casio, ac mae'r cywasgu echelinol yn cyrraedd y gwerth mwyaf posibl. O dan weithred grym allanol, mae'r segmentau cadwyn polymer yn cael eu gorfodi i ymestyn i gyfeiriad y grym allanol, gan greu straen mewnol i gystadlu â'r grym allanol. Fodd bynnag, mae'r cydffurfiad moleciwlaidd yn cael ei addasu trwy gynnig thermol y segmentau cadwyn, fel bod y pwyntiau clymu yn cael eu gwasgaru, mae'r cadwyni moleciwlaidd yn cynhyrchu llithriad cymharol, ac yn dychwelyd yn raddol i'w cyflwr cyrlio gwreiddiol, mae'r straen mewnol yn cael ei ddileu yn raddol, a'r allanol Mae grym sy'n ei gydbwyso wrth gwrs hefyd yn cael ei wanhau'n raddol i gynnal Ni all moleciwl cyfan y polymer traws-gysylltiedig anffurfiad cyson gynhyrchu canol symudiad dadleoli màs, felly dim ond i'r gwerth ecwilibriwm y gall y straen ymlacio, gan arwain at ostyngiad yn y modwlws elastig o gasgen seliwr y paciwr, gan arwain at fethiant sêl.
- Rheswm 2: Methiant sêl a achosir gan heneiddio ocsigen thermol
Y seliau paciwr mwyaf cyffredin a ddefnyddir mewn meysydd olew yw morloi rwber nitrile gyda gwrthiant olew rhagorol. Dangosir y broses heneiddio ocsigen thermol o rwber nitrile yn y ffigur isod
Er bod gan rwber nitrile ymwrthedd olew da, mae'r hydrogen alffa ar y gadwyn moleciwlaidd rwber nitrile yn adweithio ag ocsigen ar dymheredd penodol i ffurfio canolradd ansefydlog, sy'n dadelfennu'n ddau segment gyda grŵp carbonyl a grŵp hydrocsyl. Mae perfformiad rwber nitrile yn newid yn gyfatebol â'r newid strwythur yn ystod y broses heneiddio ocsigen thermol. Mae cryfder tynnol a chryfder elongation yn lleihau gyda'r broses heneiddio ocsigen thermol, gan arwain at fethiant selio sêl y paciwr.